インホイールモータ
【課題】結合部とホイールとを干渉しにくくして、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータを提供すること。
【解決手段】インホイールモータＭでは、ステータ１１及びロータ１２を収容し、ホイール４１の内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケース３０と、このモータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるため、ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、モータケース３０と取付部５１とを結合する結合部５２と、を有する。そして、この結合部５２は、複数のリブを有し、この複数のリブをモータケース３０の外側面３１ｂに対して一体成形すると共に、ホイール４１の外側領域に延伸する。
【解決手段】インホイールモータＭでは、ステータ１１及びロータ１２を収容し、ホイール４１の内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケース３０と、このモータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるため、ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、モータケース３０と取付部５１とを結合する結合部５２と、を有する。そして、この結合部５２は、複数のリブを有し、この複数のリブをモータケース３０の外側面３１ｂに対して一体成形すると共に、ホイール４１の外側領域に延伸する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を駆動するインホイールモータに関し、特にトレーリングアーム、ロアアーム、又はショックアブソーバといった車体側部材に対する取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤを支持するホイールの内側に駆動モータを設け、この駆動モータを収容するモータケースにアクスル機能を付加したインホイールモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-247713号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインホイールモータでは、モータケースの上下外側面に台座を設け、この台座にサスペンション機構に連結されるアタッチメントをねじ等で固定する。そのため、アタッチメントがホイールの内側領域に入り込んでしまい、ホイールとアタッチメントが干渉しないように、ホイール内径を大きくする必要があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のインホイールモータでは、モータケースと、取付部と、結合部と、を備えている。
前記モータケースは、ステータ及びロータを収容し、ホイールの内側領域に少なくとも一部が配置される。
前記取付部は、前記モータケースを車体側部材に取り付けるため、前記ホイールの外側領域に位置する。
前記結合部は、前記モータケースと前記取付部とを結合する複数のリブを有し、前記複数のリブを前記モータケースの外側面に対して一体成形すると共に、前記ホイールの外側領域に延伸した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインホイールモータにあっては、モータケースと、このモータケースを車体側部材に取り付けるための取付部とが、モータケースの外側面に一体成形すると共に、ホイールの外側領域に延伸した複数のリブを有する結合部によって結合されている。
つまり、モータケースと取付部を複数のリブで結合すると共に、各リブをモータケースに対して一体成形した。これにより、結合部に作用する応力は、モータケースの外側面から突出した複数のリブに分散して作用する。そのため、各リブを大きくすることなく、応力を支持することができる。すなわち、結合部の小型化を図ることができる。さらに、この結合部はホイールの外側領域に延伸しているため、ホイールに対する隙間を確保することができる。
この結果、結合部がモータホイールと干渉しにくくなり、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のインホイールモータを示す断平面図である。
【図２】実施例１のインホイールモータの要部を示す斜視図である。
【図３】図２における矢印Ａ方向からの平面図である。
【図４】第１比較例のインホイールモータを示す斜視図である。
【図５】第２比較例のインホイールモータを示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)はホイールとの位置関係を示す断面図である。
【図６】(a)は、実施例２のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、湯溜まり部を示す平面図であり、(c)は、湯溜まり部を示す側面図である。
【図７】(a)は、比較例のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、比較例のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(c)は、比較例のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【図８】(a)は、実施例２のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(b)は、実施例２のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【図９】実施例２における溶湯の流れと巻き込まれた空気の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のインホイールモータを実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、本発明のインホイールモータにおける構成を、「インホイールモータの全体構成」、「インホイールモータの取付機構の構成」に分けて説明する。
【００１１】
［インホイールモータの全体構成］
図１は、実施例１のインホイールモータを示す断平面図である。
【００１２】
図１に示すインホイールモータＭは、例えば電気自動車に適用されるものであり、タイヤ４０を支持するホイール４１の内側領域に配置されて、このホイール４１と共にタイヤ４０を駆動する。ここで、ホイール４１の内側領域とは、ホイール４１のリム４２とホイールディスク４６とで囲まれる領域である。
【００１３】
前記インホイールモータＭは、モータ１０と、減速機２０と、モータケース３０と、を備えている。
【００１４】
前記モータ１０は、モータケース３０の内側に固定した円環状の外周ステータ（以下、単に「ステータ」と言う）１１と、このステータ１１の内周にラジアルギャップを持たせて同心に配した内周ロータ（以下、単に「ロータ」と言う）１２とを有する。
【００１５】
前記減速機２０は、遊星歯車式減速機であり、同軸に対向させて配置した入力軸２１及び出力軸２２と、サンギヤ２３と、このサンギヤ２３に対し軸線方向へずらせて同心配置したリングギヤ２４と、これらサンギヤ２３及びリングギヤ２４に噛合する段付きプラネタリピニオン２５と、かかる段付きプラネタリピニオン２５を回転自在に支持するキャリア２６とを有する。
【００１６】
前記入力軸２１は、外周面にサンギヤ２３を一体成形して具え、このサンギヤ２３から延在された部分に、モータ結合部２１ａを介してロータ１２が固定され、このロータ１２と一体回転可能に支持されている。
前記出力軸２２は、一端が減速機２０の出力メンバであるキャリア２６に接続され、他端がモータケース３０から突出してホイール４１が結合される。
【００１７】
前記リングギヤ２４は、モータケース３０の内周面に回転止め且つ抜け止めして固設されている。
前記段付きプラネタリピニオン２５は、サンギヤ２３に噛合する大径ギヤ部２５ａ、及び、リングギヤ２４に噛合する小径ギヤ部２５ｂを一体に有している。なお、段付きプラネタリピニオン２５は、ここでは１個のみを図示しているが、３個一組として円周方向に等間隔に配置され、キャリア２６により、円周方向等間隔配置を保って回転自在に支持されている。
前記キャリア２６は、減速機２０の出力回転メンバであり、入力軸２１と出力軸２２の間で、この両軸２１,２２と同軸位置に配置される。また、このキャリア２６の内側端２６ａには、ベアリング２７を介して入力軸２１の突合せ端部２１ｂが相対回転可能に軸受け挿入されている。
【００１８】
このように、入出力軸２１,２２は、相対回転可能な軸ユニットを構成し、この軸ユニットは同時にキャリア２６及び段付きプラネタリピニオン２５をも、同一ユニットとして具えている。このようにユニット化させた入出力軸２１,２２の軸ユニットを、モータケース３０に対して回転自在に支承するに際しては、軸線方向に離間した２箇所でベアリング２８ａ,２８ｂを用いている。
ここで、ベアリング２８ａ,２８ｂのうち、モータ側ベアリング２８ａは、モータケース３０と略同じ軸線方向位置において当該モータケース３０の中心孔内周と入力軸２１の対応端部外周との間に介在させる。また、車輪側ベアリング２８ｂは、モータケース３０に取着したベアリングサポート２９の内周と、モータケース３０から突出した出力軸２２に嵌着したホイールハブ４３の外周との間に介在させる。
【００１９】
なお、出力軸２２に対してホイール４１を結合するには、まず、ホイールハブ４３に、ブレーキドラム４４を同心に重ね合わせ、これらホイールハブ４３及びブレーキドラム４４を貫通して軸線方向に突出するよう複数個のホイールボルト４５を植設する。
そして、ホイール４１のホイールディスク４６に穿ったボルト孔（図示せず）にホイールボルト４５が貫通するようブレーキドラム４４の側面にホイールディスク４６を密接させ、この状態でホイールボルト４５にホイールナット４７を緊締螺合させる。これにより、出力軸２２に対してホイール４１の取り付けを行う。
【００２０】
前記モータケース３０は、モータ１０及び減速機２０を収容し、ホイール４１の内側に少なくとも一部が配置される金属製のハウジングである。このモータケース３０は、ケース本体３１と、リヤカバー３２と、延長ケース３３と、を有している。
【００２１】
前記ケース本体３１は、ホイール４１の内側領域に入り込む一方の端部にシャフト開口３１ａが形成され、ホイール４１の内側領域から突出した他方の端部が開放した円筒形状を呈している。このケース本体３１の内周面には、ステータ１１が固着されている。また、このケース本体３１のリム４２に対向した外側面３１ｂには、モータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるための取付機構５０,５０が鋳造により一体的に形成されている。ここで、車体側部材Ｓとは、例えば、サイドメンバ等に保持されるサスペンション機構のショックアブソーバや、クロスメンバ等に保持されるトレーリングアーム等である。
【００２２】
前記リヤカバー３２は、ホイール４１の内側領域から突出したケース本体３１の開放端部を閉鎖するように設けられる。このリヤカバー３２には、モータ１０に接続される三相交流ハーネスのコネクタや、上述のモータ側ベアリング２８ａが設けられている。
【００２３】
前記延長ケース３３は、シャフト開口３１ａの周囲を囲む両端が開放した円筒形状を呈し、シャフト開口３１ａの周囲に設けられる。これにより、この延長ケース３３は、ホイール４１の内側領域に配置される。
【００２４】
［インホイールモータの取付機構の構成］
【００２５】
図２は、実施例１のインホイールモータの要部を示す斜視図である。図３は、図２における矢印Ａ方向からの平面図である。
【００２６】
前記取付機構５０は、モータケース３０のケース本体３１に対して一体成形されており、ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、取付部５１とモータケース３０を結合する結合部５２とを有している。ここで、ホイール４１の外側領域とは、ホイール４１のリム４２とホイールディスク４６とで囲まれる領域よりも車両内側に位置する領域である。
【００２７】
前記取付部５１は、車体側部材Ｓに連結可能な形状であり、ここでは、モータケース３０の車両前方側あるいは車両後方側に位置すると共に、軸方向が車両上下方向にほぼ一致して両端が開放した円筒形状を呈している。
【００２８】
前記結合部５２は、ホイール４１の内側領域に位置するモータケース３０のケース本体３１の外側面３１ｂから、ホイール４１の外側領域に延伸した複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有している。
前記リブ５３Ａは、モータケース３０と取付部５１の車両上方に臨む一方の端部５１ａとを結合する側方リブである。
また、前記リブ５３Ｂは、モータケース３０と取付部５１の車両下方に臨む他方の端部５１ｂとを結合する側方リブである。
そして、前記リブ５３Ｃは、リブ５３Ａ,５３Ｂの間に配設され、モータケース３０と取付部５１の車両上下方向の中間部を結合する中央リブである。
なお、リブ５３Ａとリブ５３Ｂは、取付部５１からモータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、この取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜している。そのため、図３に示すように、ホイール４１側から見たとき、リブ５３Ａとリブ５３Ｂとケース本体３１とで囲まれる領域はほぼ三角形状となる。
【００２９】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例のインホイールモータの取付構造とその課題」の説明を行い、続いて、実施例１のインホイールモータにおける「ホイール非干渉作用」を説明する。
【００３０】
［比較例のインホイールモータの取付構造とその課題］
図４は、第１比較例のインホイールモータを示す斜視図である。図５は、第２比較例のインホイールモータを示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)はホイールとの位置関係を示す断面図である。
【００３１】
図４に示す第１比較例のインホイールモータ１００は、モータケース１０１の外側面１０１ａに台座部１０３を形成し、この台座部１０３にモータケース１０１とは別体に形成された結合部１０２を複数のボルト１０４,…で固定している。
【００３２】
この第１比較例のインホイールモータ１００では、結合部１０２に作用する応力が複数のボルト１０４,…による固定部分に集中する。ここで、モータケース１０１と結合部１０２が別体であるため応力に対する強度が比較的低く、強度を高めるためにはボルト１０４の径を大きくする等の対応が必要となる。そのため、結合部１０２が大きくなり、ホイールサイズの縮小を図ることは難しかった。
【００３３】
また、この第１比較例のインホイールモータ１００では、モータケース１０１と結合部１０２を別体とすることで、構成部品が増大すると共に、組立工数も増えてしまうという問題も生じる。
【００３４】
一方、図５に示す第２比較例のインホイールモータ２００は、モータケース２０１の外側面２０１ａから突出し、先端に車体側部材に取り付けられる取付部２０２ａが形成された結合部２０２を有している。つまり、この第２比較例のインホイールモータ２００は、結合部２０２をモータケース２０１と一体化している。そのため、第２比較例のインホイールモータ２００は、結合部２０２に作用する応力に対する強度の向上を図ることができると共に、第１比較例のインホイールモータ１００よりも部品点数が削減できるため、安価な構造となる。
【００３５】
しかしながら、結合部２０２の基部２０２ｂに応力が集中するため、強度を保持するためには結合部２０２を小型化することができない。そのため、図５(b)のＢ部に示すように、結合部２０２とホイールＨが干渉しやすくなるため、ホイールサイズを大きく確保しないとレイアウトが成立しないという問題があった。
【００３６】
［ホイール非干渉作用］
図１に示すように、実施例１のインホイールモータＭは、タイヤ４０を支持するホイール４１が取り付けられた状態で、取付機構５０を介して、ホイール４１の外側領域において車体側部材Ｓに支持される。
【００３７】
このとき、タイヤ４０やホイール４１、さらにインホイールモータＭ自身の重量は、取付機構５０によって支えられる。すなわち、この取付機構５０の結合部５２には、重力方向に引っ張られる応力が作用する。
【００３８】
ここで、実施例１のインホイールモータＭでは、結合部５２が、モータケース３０の外側面３１ｂから一体的に突出してホイール４１の外側領域に延伸し、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１とを結合する複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有している。
【００３９】
そのため、結合部５２に作用する応力は、複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃに分散して作用する。これにより、各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを大きくしなくとも応力を支持することができる。この結果、結合部５２の小型化を図ることができるため、結合部５２がホイール４１のリム４２に干渉しにくくなり、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータＭとすることができる。
【００４０】
また、結合部５２の小型化を図ることで軽量化に寄与することができるし、複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃとすることで結合部５２の表面積が増大するため、モータケース３０からの放熱性を向上することもできる。さらに、ケース本体３１と取付機構５０とは、鋳造により一体成形されており、モータケース３０と結合部５２を連結させるためのボルト等の部材が不要となる。そのため、部品点数の低減を図り、安価に製造することができる。また、結合部５２を複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃとすることで、ケース本体３１と取付部５１との間の溶湯が流れる経路が複数になる。そのため、ケース本体３１と取付部５１との間の湯流れ性が向上し、充填不良や湯境が発生しにくくなる。さらに、駄肉が削減され、引け巣の発生を抑制することができる。
【００４１】
また、実施例１のインホイールモータＭでは、結合部５２が、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１の両端部５１ａ,５１ｂとを結合する一対の側方リブとなるリブ５３Ａ,５３Ｂを有している。
【００４２】
これにより、取付部５１は両端部５１ａ,５１ｂを支持されることになり、この取付部５１の強度を向上することができる。
【００４３】
さらに、この一対の側方リブとなるリブ５３Ａ,５３Ｂは、図３に示すように、取付部５１からモータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、この取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜する。この結果、ホイール４１側から見たとき、リブ５３Ａとリブ５３Ｂとケース本体３１とで囲まれる領域がほぼ三角形状となる。そのため、取付部５１の強度をさらに向上することができる。
【００４４】
そして、このようなリブ５３Ａ,５３Ｂの間には、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１の中間部とを結合する中央リブとなるリブ５３Ｃが形成されている。これにより、取付部５１の強度をさらに向上することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
実施例１のインホイールモータにあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００４６】
(1) ステータ１１及びロータ１２を収容し、ホイール４１の内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケース３０と、
前記モータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるため、前記ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、
前記モータケース３０と前記取付部５１とを結合する複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有し、前記複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを前記モータケース３０の外側面３１ｂに対して一体成形すると共に、前記ホイール４１の外側領域に延伸した結合部５２と、
を備えた構成とした。
このため、結合部５２を小型化して、この結合部５２とホイール４１とを干渉しにくくでき、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータＭとすることができる。
【００４７】
(2) 前記結合部５２は、前記モータケース３０と前記取付部５１の両端部５１ａ,５１ｂとを結合する一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂを有する構成とした。
このため、結合部５２の強度の向上を図ることができ、さらに結合部５２の小型化を図ることができる。
【００４８】
(3) 前記一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂは、前記取付部５１から前記モータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、前記取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜する構成とした。
このため、さらに結合部５２の強度の向上を図ることができる。
【００４９】
(4) 前記結合部５２は、前記一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂの間に配設され、前記モータケース３０と前記取付部５１の中間部とを結合する中央リブ５３Ｃを有する構成とした。
このため、さらに結合部５２の強度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００５０】
実施例２は、モータケースに形成したリブに湯溜まり部を設けた例である。
図６(a)は、実施例２のインホイールモータの要部を示す斜視図を示し、(b)は湯溜まり部の平面図を示し、(c)は湯溜まり部の側面図を示す。
【００５１】
実施例２のインホイールモータでは、モータケース６０を鋳造により形成しており、加熱した金属（溶湯）を鋳造用金型に流し込み、冷えて固まった後にこの鋳造用金型から取り出すことで、ケース本体６１に対して取付機構７０を一体成形する。
【００５２】
前記ケース本体６１は、ホイール（ここでは図示せず）の内側領域に入り込む一方の端部である円盤状の外側端面（外側面）６１ｃと、この外側端面６１ｃの周縁部から車両内側に向かって立ち上がり、リム（ここでは図示せず）に対向する周面（外側面）６１ｄと、を有する車両内側に開放した円筒形状を呈している。そして、外側端面６１ｃの中央にはシャフト開口６１ａが形成されている。また、ホイールの外側領域に突出し、車両内側に開放した開放端部は、図示しないリヤカバーによって閉鎖される。
【００５３】
前記取付機構７０は、ケース本体６１の周面６１ｄに設けられ、ホイールの外側領域に位置する取付部７１と、取付部７１とモータケース６０を結合する結合部７２と、を有している。
【００５４】
前記取付部７１は、ショックアブソーバ等の車体側部材（ここでは図示せず）に連結される部分である。この取付部７１は、実施例１と同様に、ここではモータケース６０の車両前方側あるいは車両後方側に位置すると共に、軸方向が車両上下方向にほぼ一致して両端が開放した円筒形状を呈している。
【００５５】
前記結合部７２は、図６に示すように、複数のリブである第１リブ７２Ａ、第２リブ７２Ｂ、第３リブ７２Ｃを有している。各リブ７２Ａ,７２Ｂ,７２Ｃは、それぞれ一端がケース本体６１と一体化し、他端がホイール（図示せず）の外側領域に伸延して取付部７１と結合している。
【００５６】
前記第１リブ７２Ａは、モータケース６０と取付部７１の車両上方に臨む一方の端部７１ａとを結合する側方リブである。この第１リブ７２Ａのケース本体６１側の一端は、ケース本体６１の周面６１ｄから立上っている。
【００５７】
前記第２リブ７２Ｂは、モータケース６０と取付部７１の車両下方に臨む他方の端部７１ｂとを結合する側方リブである。この第２リブ７２Ｂのケース本体６１側の一端は、ケース本体６１の周面６１ｄから立上っている。
【００５８】
前記第３リブ７２Ｃは、第１リブ７２Ａと第２リブ７２Ｂの間に配設され、モータケース６０と取付部７１の中間部を結合する中央リブである。この第３リブ７２Ｃは、立上りリブ部７３と、延長リブ部７４と、環状リブ部７５と、を有する。
前記立上りリブ部７３は、ケース本体６１の周面６１ｄから立設され、先端が取付部７１の中央部と一体化している。前記延長リブ部７４は、立上りリブ部７３のケース本体側端部に連続すると共に、外側端面６１ｃに沿いながらケース本体６１の中心に向かって延在された部分である。前記環状リブ部７５は、延長リブ部７４から連続すると共に、シャフト開口６１ａを取り囲む部分である。
さらに、この第３リブ７２Ｃは、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿った延長リブ部７４の途中位置に、湯溜まり部（湯溜まり形状）７６が形成されている。この湯溜まり部７６は、延長リブ部７４の中間部の両側面７４ａ，７４ａを、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿って突出させて幅広にした部分である。
なお、この湯溜まり部７６の外側端面６１ｃからの立上り寸法Ｈ１は、延長リブ部７４の外側端面６１ｃからの立上り寸法Ｈ２よりも小さい（図６(c)参照）。また、外側端面６１ｃから立上った湯溜まり部７６の側面７６ａは、湾曲した曲面となっている（図６(b)参照）。
【００５９】
ここで、このケース本体６１及び取付機構７０を鋳造する際の鋳造用金型（図示せず）は、シャフト開口６１ａの開口端面６１ｂに対向する位置（図６(a)においてＡ部で示す位置）に溶湯を流し込む湯口７８（図８参照）を形成する。つまり、この湯溜まり部７６は、この鋳造用金型の湯口７８から、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿った延長リブ部７４の途中位置までの間に設けられている。
【００６０】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例のインホイールモータの取付構造とその課題」の説明を行い、続いて、実施例２のインホイールモータにおける「引け巣発生防止作用」を説明する。
【００６１】
[比較例のインホイールモータの取付構造とその課題]
図７(a)は、比較例のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、比較例のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(c)は、比較例のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【００６２】
図７(a)に示す比較例のインホイールモータ３００では、モータケース３０１及び取付部３０２、結合部３０３が鋳物により一体成形されている。ここで、結合部３０３は、ケース本体３０４の周面３０４ａに立設され、車体側部材に取り付けられる取付部３０２が先端に一体化している。
【００６３】
ここで、この比較例のインホイールモータ３００における結合部３０３は、ケース本体側端部３０３ａが、周面３０４ａから連続し、外側端面３０４ｂに沿いながらケース本体３０４の中心に向かって延在されている。このとき、外側端面３０４ｂに沿った部分の径方向の幅Ｗ１は、延在方向において一定になっている。つまり、この結合部３０３は、取付部３０２の車両上下方向の幅Ｗを保ったまま、延在されている。
【００６４】
これにより、図７(b)に示すように、加熱した金属（以下、溶湯という）を流し込む湯口３０５から延在されて溶湯が流れる溶湯経路（製品キャビティの基本骨格となる部分）３０５Ａは、湯口３０５から取付部３０２に至るまでの間、一定の幅（厚み）になる。そのため、溶湯を溶湯経路３０５Ａ内に流し込む際に、湯口３０５の外側周囲の空気を巻き込んでしまうと、この巻き込まれた空気によって、金型の終端である取付部３０２近傍で比較的大きな引け巣HSが発生することがあった（図７(c)参照）。
【００６５】
つまり、溶湯を流し込む際に溶湯経路３０５Ａ内に巻き込まれた空気は、溶湯の流れにより溶湯経路３０５Ａの側面に沿って流れる。そして、この空気は、溶湯経路３０５Ａの側面に沿ったまま金型の終端（取付部３０２）近傍まで押し流され、蓄積される。その結果、取付部３０２近傍で比較的大きな引け巣HSが発生してしまう。
【００６６】
[引け巣発生防止作用]
図８(a)は、実施例２のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(b)は、実施例２のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。図９は、実施例２における溶湯の流れと巻き込まれた空気の流れを示す模式図である。
【００６７】
実施例２のインホイールモータでは、第３リブ７２Ｃが延長リブ部７４の途中位置に形成された湯溜まり部７６を有している。そして、この湯溜まり部７６を形成するために、図８(a)に示すように、加熱した金属（以下、溶湯という）を流し込む湯口７８から延在されて溶湯が流れる溶湯経路（製品キャビティの基本骨格となる部分）７７は、湯溜まり部７６を形成する位置で幅広になっている。
【００６８】
これにより、湯口７８から溶湯を流し込んだ際に、湯口７８の外側周囲の空気を巻き込んでしまっても、巻き込んだ空気が湯溜まり部７６に蓄積される。このため、溶湯内に巻き込まれた空気が立上りリブ部７３や、その先端に設けられる取付部７１にまで流されることが防止される。この結果、図８(b)に示すように、取付部７１の近傍で大きな引け巣が発生してしまうことが防止でき、高品質の製品を製造することが可能となる。
【００６９】
すなわち、図９に示すように、溶湯を流し込む際に溶湯経路７７内に巻き込まれた空気（気泡）Ｋは、溶湯よりも軽量なので重力方向の上側位置の溶湯経路７７の側面７７ａに沿って流れる。そして、この空気Ｋは、溶湯経路７７の側面７７ａに沿いながら湯溜まり部７６の内側に流れ込む。ここで、湯溜まり部７６が幅広になっているので、溶湯は湯溜まり部７６の内側で乱流を発生する。そのため、湯溜まり部７６の内側に流れ込んだ空気Ｋは、乱流に巻き込まれることによって湯溜まり部７６の内側に留まることとなる。この結果、湯溜まり部７６よりも溶湯の流れの下流側、つまり立上りリブ部７３や取付部７１側へと流れる溶湯から空気が除去され、湯溜まり部７６よりも下流側に空気Ｋを流れにくくすることができ、取付部７１の近傍（図８(b)においてＢ部で示す位置）で大きな引け巣が発生することが防止できる。
【００７０】
特に、実施例２では、湯溜まり部７６の側面７６ａが曲面となっているため、湯溜まり部７６の内側に空気Ｋを流れ込みやすくして、湯溜まり部７６よりも下流側に流れる溶湯からの空気Ｋの除去率の向上を図ることができる。
【００７１】
次に、効果を説明する。
実施例２のインホイールモータにあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００７２】
(5) 前記モータケース６０と、前記取付部７１と、前記結合部７２は、鋳造により一体成形され、
前記結合部７２の複数のリブ（第１〜第３リブ）７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃのうちの少なくとも一つ（第３リブ７２Ｃ）は、鋳造用金型の湯口７８から前記取付部７１までの間に湯溜まり部７６を有する構成とした。
このため、取付部７１近傍に引け巣が発生することを防止できる。
【００７３】
(6) 前記結合部７２の複数のリブ（第１〜第３リブ）７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃのうちの少なくとも一つ（第３リブ７２Ｃ）は、前記モータケース６０の外側面（周面）６１ｄから立設して先端に前記取付部７１が一体形成される立上りリブ部７３と、前記立上りリブ部７３に連続すると共に前記モータケース６０の外側面（外側端面）６１ｃに沿う延長リブ部と７４、を有し、
前記湯溜まり部７６は、前記湯口７８から前記延長リブ部７４の途中位置までの間に設けられた構成とした。
このため、湯溜まり部７６を形成したことによるリブ（第３リブ７２Ｃ）の強度不足を抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明のインホイールモータを実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７５】
実施例１では、取付部５１がモータケース３０の車両前方側あるいは車両後方側に位置しているが、これに限らない。車体側部材Ｓの位置に応じて、モータケース３０の上方や下方に位置してもよい。また、この取付部５１はモータケース３０の周囲であって、ホイール４１の外側領域に一つ以上設けてあればよい。
【００７６】
また、実施例１では、結合部５２が複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有しているが、例えば側方リブであるリブ５３Ａ,５３Ｂのみを有するものであってもよいし、さらにリブの数を増加してもよい。
【００７７】
そして、実施例１では、図３に示すように、各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃが独立しているが、例えば各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃの中間部を互いに連結してもよい。この場合では、結合部５２の強度をさらに向上し、小型化を図ることができる。
【００７８】
また、実施例２において、湯溜まり部７６を第３リブ７２Ｃの延長リブ部７４の途中位置を幅広にすると共に、側面７６ａを曲面としているが、例えば単にリブを幅広形状とするだけでなく、ホイール近傍に設けられるブラケット類の締結を可能とする形状にしてもよい。これにより、湯溜まり部によって引け巣の発生を防止すると同時に、この湯溜まり部をブラケット類の締結部位として利用することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｍ インホイールモータ
１０ モータ
１１ ステータ
１２ ロータ
２０ 減速機
３０ モータケース
３１ ケース本体
３１ｂ 外側面
３２ リヤカバー
３３ 延長ケース
４０ タイヤ
４１ ホイール
４２ リム
５０ 取付機構
５１取付部
５１ａ 端部
５１ｂ 端部
５２ 結合部
５３Ａ リブ（側方リブ）
５３Ｂ リブ（側方リブ）
５３Ｃ リブ（中央リブ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を駆動するインホイールモータに関し、特にトレーリングアーム、ロアアーム、又はショックアブソーバといった車体側部材に対する取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤを支持するホイールの内側に駆動モータを設け、この駆動モータを収容するモータケースにアクスル機能を付加したインホイールモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-247713号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインホイールモータでは、モータケースの上下外側面に台座を設け、この台座にサスペンション機構に連結されるアタッチメントをねじ等で固定する。そのため、アタッチメントがホイールの内側領域に入り込んでしまい、ホイールとアタッチメントが干渉しないように、ホイール内径を大きくする必要があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のインホイールモータでは、モータケースと、取付部と、結合部と、を備えている。
前記モータケースは、ステータ及びロータを収容し、ホイールの内側領域に少なくとも一部が配置される。
前記取付部は、前記モータケースを車体側部材に取り付けるため、前記ホイールの外側領域に位置する。
前記結合部は、前記モータケースと前記取付部とを結合する複数のリブを有し、前記複数のリブを前記モータケースの外側面に対して一体成形すると共に、前記ホイールの外側領域に延伸した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインホイールモータにあっては、モータケースと、このモータケースを車体側部材に取り付けるための取付部とが、モータケースの外側面に一体成形すると共に、ホイールの外側領域に延伸した複数のリブを有する結合部によって結合されている。
つまり、モータケースと取付部を複数のリブで結合すると共に、各リブをモータケースに対して一体成形した。これにより、結合部に作用する応力は、モータケースの外側面から突出した複数のリブに分散して作用する。そのため、各リブを大きくすることなく、応力を支持することができる。すなわち、結合部の小型化を図ることができる。さらに、この結合部はホイールの外側領域に延伸しているため、ホイールに対する隙間を確保することができる。
この結果、結合部がモータホイールと干渉しにくくなり、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のインホイールモータを示す断平面図である。
【図２】実施例１のインホイールモータの要部を示す斜視図である。
【図３】図２における矢印Ａ方向からの平面図である。
【図４】第１比較例のインホイールモータを示す斜視図である。
【図５】第２比較例のインホイールモータを示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)はホイールとの位置関係を示す断面図である。
【図６】(a)は、実施例２のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、湯溜まり部を示す平面図であり、(c)は、湯溜まり部を示す側面図である。
【図７】(a)は、比較例のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、比較例のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(c)は、比較例のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【図８】(a)は、実施例２のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(b)は、実施例２のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【図９】実施例２における溶湯の流れと巻き込まれた空気の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のインホイールモータを実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、本発明のインホイールモータにおける構成を、「インホイールモータの全体構成」、「インホイールモータの取付機構の構成」に分けて説明する。
【００１１】
［インホイールモータの全体構成］
図１は、実施例１のインホイールモータを示す断平面図である。
【００１２】
図１に示すインホイールモータＭは、例えば電気自動車に適用されるものであり、タイヤ４０を支持するホイール４１の内側領域に配置されて、このホイール４１と共にタイヤ４０を駆動する。ここで、ホイール４１の内側領域とは、ホイール４１のリム４２とホイールディスク４６とで囲まれる領域である。
【００１３】
前記インホイールモータＭは、モータ１０と、減速機２０と、モータケース３０と、を備えている。
【００１４】
前記モータ１０は、モータケース３０の内側に固定した円環状の外周ステータ（以下、単に「ステータ」と言う）１１と、このステータ１１の内周にラジアルギャップを持たせて同心に配した内周ロータ（以下、単に「ロータ」と言う）１２とを有する。
【００１５】
前記減速機２０は、遊星歯車式減速機であり、同軸に対向させて配置した入力軸２１及び出力軸２２と、サンギヤ２３と、このサンギヤ２３に対し軸線方向へずらせて同心配置したリングギヤ２４と、これらサンギヤ２３及びリングギヤ２４に噛合する段付きプラネタリピニオン２５と、かかる段付きプラネタリピニオン２５を回転自在に支持するキャリア２６とを有する。
【００１６】
前記入力軸２１は、外周面にサンギヤ２３を一体成形して具え、このサンギヤ２３から延在された部分に、モータ結合部２１ａを介してロータ１２が固定され、このロータ１２と一体回転可能に支持されている。
前記出力軸２２は、一端が減速機２０の出力メンバであるキャリア２６に接続され、他端がモータケース３０から突出してホイール４１が結合される。
【００１７】
前記リングギヤ２４は、モータケース３０の内周面に回転止め且つ抜け止めして固設されている。
前記段付きプラネタリピニオン２５は、サンギヤ２３に噛合する大径ギヤ部２５ａ、及び、リングギヤ２４に噛合する小径ギヤ部２５ｂを一体に有している。なお、段付きプラネタリピニオン２５は、ここでは１個のみを図示しているが、３個一組として円周方向に等間隔に配置され、キャリア２６により、円周方向等間隔配置を保って回転自在に支持されている。
前記キャリア２６は、減速機２０の出力回転メンバであり、入力軸２１と出力軸２２の間で、この両軸２１,２２と同軸位置に配置される。また、このキャリア２６の内側端２６ａには、ベアリング２７を介して入力軸２１の突合せ端部２１ｂが相対回転可能に軸受け挿入されている。
【００１８】
このように、入出力軸２１,２２は、相対回転可能な軸ユニットを構成し、この軸ユニットは同時にキャリア２６及び段付きプラネタリピニオン２５をも、同一ユニットとして具えている。このようにユニット化させた入出力軸２１,２２の軸ユニットを、モータケース３０に対して回転自在に支承するに際しては、軸線方向に離間した２箇所でベアリング２８ａ,２８ｂを用いている。
ここで、ベアリング２８ａ,２８ｂのうち、モータ側ベアリング２８ａは、モータケース３０と略同じ軸線方向位置において当該モータケース３０の中心孔内周と入力軸２１の対応端部外周との間に介在させる。また、車輪側ベアリング２８ｂは、モータケース３０に取着したベアリングサポート２９の内周と、モータケース３０から突出した出力軸２２に嵌着したホイールハブ４３の外周との間に介在させる。
【００１９】
なお、出力軸２２に対してホイール４１を結合するには、まず、ホイールハブ４３に、ブレーキドラム４４を同心に重ね合わせ、これらホイールハブ４３及びブレーキドラム４４を貫通して軸線方向に突出するよう複数個のホイールボルト４５を植設する。
そして、ホイール４１のホイールディスク４６に穿ったボルト孔（図示せず）にホイールボルト４５が貫通するようブレーキドラム４４の側面にホイールディスク４６を密接させ、この状態でホイールボルト４５にホイールナット４７を緊締螺合させる。これにより、出力軸２２に対してホイール４１の取り付けを行う。
【００２０】
前記モータケース３０は、モータ１０及び減速機２０を収容し、ホイール４１の内側に少なくとも一部が配置される金属製のハウジングである。このモータケース３０は、ケース本体３１と、リヤカバー３２と、延長ケース３３と、を有している。
【００２１】
前記ケース本体３１は、ホイール４１の内側領域に入り込む一方の端部にシャフト開口３１ａが形成され、ホイール４１の内側領域から突出した他方の端部が開放した円筒形状を呈している。このケース本体３１の内周面には、ステータ１１が固着されている。また、このケース本体３１のリム４２に対向した外側面３１ｂには、モータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるための取付機構５０,５０が鋳造により一体的に形成されている。ここで、車体側部材Ｓとは、例えば、サイドメンバ等に保持されるサスペンション機構のショックアブソーバや、クロスメンバ等に保持されるトレーリングアーム等である。
【００２２】
前記リヤカバー３２は、ホイール４１の内側領域から突出したケース本体３１の開放端部を閉鎖するように設けられる。このリヤカバー３２には、モータ１０に接続される三相交流ハーネスのコネクタや、上述のモータ側ベアリング２８ａが設けられている。
【００２３】
前記延長ケース３３は、シャフト開口３１ａの周囲を囲む両端が開放した円筒形状を呈し、シャフト開口３１ａの周囲に設けられる。これにより、この延長ケース３３は、ホイール４１の内側領域に配置される。
【００２４】
［インホイールモータの取付機構の構成］
【００２５】
図２は、実施例１のインホイールモータの要部を示す斜視図である。図３は、図２における矢印Ａ方向からの平面図である。
【００２６】
前記取付機構５０は、モータケース３０のケース本体３１に対して一体成形されており、ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、取付部５１とモータケース３０を結合する結合部５２とを有している。ここで、ホイール４１の外側領域とは、ホイール４１のリム４２とホイールディスク４６とで囲まれる領域よりも車両内側に位置する領域である。
【００２７】
前記取付部５１は、車体側部材Ｓに連結可能な形状であり、ここでは、モータケース３０の車両前方側あるいは車両後方側に位置すると共に、軸方向が車両上下方向にほぼ一致して両端が開放した円筒形状を呈している。
【００２８】
前記結合部５２は、ホイール４１の内側領域に位置するモータケース３０のケース本体３１の外側面３１ｂから、ホイール４１の外側領域に延伸した複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有している。
前記リブ５３Ａは、モータケース３０と取付部５１の車両上方に臨む一方の端部５１ａとを結合する側方リブである。
また、前記リブ５３Ｂは、モータケース３０と取付部５１の車両下方に臨む他方の端部５１ｂとを結合する側方リブである。
そして、前記リブ５３Ｃは、リブ５３Ａ,５３Ｂの間に配設され、モータケース３０と取付部５１の車両上下方向の中間部を結合する中央リブである。
なお、リブ５３Ａとリブ５３Ｂは、取付部５１からモータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、この取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜している。そのため、図３に示すように、ホイール４１側から見たとき、リブ５３Ａとリブ５３Ｂとケース本体３１とで囲まれる領域はほぼ三角形状となる。
【００２９】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例のインホイールモータの取付構造とその課題」の説明を行い、続いて、実施例１のインホイールモータにおける「ホイール非干渉作用」を説明する。
【００３０】
［比較例のインホイールモータの取付構造とその課題］
図４は、第１比較例のインホイールモータを示す斜視図である。図５は、第２比較例のインホイールモータを示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)はホイールとの位置関係を示す断面図である。
【００３１】
図４に示す第１比較例のインホイールモータ１００は、モータケース１０１の外側面１０１ａに台座部１０３を形成し、この台座部１０３にモータケース１０１とは別体に形成された結合部１０２を複数のボルト１０４,…で固定している。
【００３２】
この第１比較例のインホイールモータ１００では、結合部１０２に作用する応力が複数のボルト１０４,…による固定部分に集中する。ここで、モータケース１０１と結合部１０２が別体であるため応力に対する強度が比較的低く、強度を高めるためにはボルト１０４の径を大きくする等の対応が必要となる。そのため、結合部１０２が大きくなり、ホイールサイズの縮小を図ることは難しかった。
【００３３】
また、この第１比較例のインホイールモータ１００では、モータケース１０１と結合部１０２を別体とすることで、構成部品が増大すると共に、組立工数も増えてしまうという問題も生じる。
【００３４】
一方、図５に示す第２比較例のインホイールモータ２００は、モータケース２０１の外側面２０１ａから突出し、先端に車体側部材に取り付けられる取付部２０２ａが形成された結合部２０２を有している。つまり、この第２比較例のインホイールモータ２００は、結合部２０２をモータケース２０１と一体化している。そのため、第２比較例のインホイールモータ２００は、結合部２０２に作用する応力に対する強度の向上を図ることができると共に、第１比較例のインホイールモータ１００よりも部品点数が削減できるため、安価な構造となる。
【００３５】
しかしながら、結合部２０２の基部２０２ｂに応力が集中するため、強度を保持するためには結合部２０２を小型化することができない。そのため、図５(b)のＢ部に示すように、結合部２０２とホイールＨが干渉しやすくなるため、ホイールサイズを大きく確保しないとレイアウトが成立しないという問題があった。
【００３６】
［ホイール非干渉作用］
図１に示すように、実施例１のインホイールモータＭは、タイヤ４０を支持するホイール４１が取り付けられた状態で、取付機構５０を介して、ホイール４１の外側領域において車体側部材Ｓに支持される。
【００３７】
このとき、タイヤ４０やホイール４１、さらにインホイールモータＭ自身の重量は、取付機構５０によって支えられる。すなわち、この取付機構５０の結合部５２には、重力方向に引っ張られる応力が作用する。
【００３８】
ここで、実施例１のインホイールモータＭでは、結合部５２が、モータケース３０の外側面３１ｂから一体的に突出してホイール４１の外側領域に延伸し、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１とを結合する複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有している。
【００３９】
そのため、結合部５２に作用する応力は、複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃに分散して作用する。これにより、各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを大きくしなくとも応力を支持することができる。この結果、結合部５２の小型化を図ることができるため、結合部５２がホイール４１のリム４２に干渉しにくくなり、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータＭとすることができる。
【００４０】
また、結合部５２の小型化を図ることで軽量化に寄与することができるし、複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃとすることで結合部５２の表面積が増大するため、モータケース３０からの放熱性を向上することもできる。さらに、ケース本体３１と取付機構５０とは、鋳造により一体成形されており、モータケース３０と結合部５２を連結させるためのボルト等の部材が不要となる。そのため、部品点数の低減を図り、安価に製造することができる。また、結合部５２を複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃとすることで、ケース本体３１と取付部５１との間の溶湯が流れる経路が複数になる。そのため、ケース本体３１と取付部５１との間の湯流れ性が向上し、充填不良や湯境が発生しにくくなる。さらに、駄肉が削減され、引け巣の発生を抑制することができる。
【００４１】
また、実施例１のインホイールモータＭでは、結合部５２が、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１の両端部５１ａ,５１ｂとを結合する一対の側方リブとなるリブ５３Ａ,５３Ｂを有している。
【００４２】
これにより、取付部５１は両端部５１ａ,５１ｂを支持されることになり、この取付部５１の強度を向上することができる。
【００４３】
さらに、この一対の側方リブとなるリブ５３Ａ,５３Ｂは、図３に示すように、取付部５１からモータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、この取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜する。この結果、ホイール４１側から見たとき、リブ５３Ａとリブ５３Ｂとケース本体３１とで囲まれる領域がほぼ三角形状となる。そのため、取付部５１の強度をさらに向上することができる。
【００４４】
そして、このようなリブ５３Ａ,５３Ｂの間には、モータケース３０のケース本体３１と取付部５１の中間部とを結合する中央リブとなるリブ５３Ｃが形成されている。これにより、取付部５１の強度をさらに向上することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
実施例１のインホイールモータにあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００４６】
(1) ステータ１１及びロータ１２を収容し、ホイール４１の内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケース３０と、
前記モータケース３０を車体側部材Ｓに取り付けるため、前記ホイール４１の外側領域に位置する取付部５１と、
前記モータケース３０と前記取付部５１とを結合する複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有し、前記複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを前記モータケース３０の外側面３１ｂに対して一体成形すると共に、前記ホイール４１の外側領域に延伸した結合部５２と、
を備えた構成とした。
このため、結合部５２を小型化して、この結合部５２とホイール４１とを干渉しにくくでき、ホイールサイズを大きくすることのないインホイールモータＭとすることができる。
【００４７】
(2) 前記結合部５２は、前記モータケース３０と前記取付部５１の両端部５１ａ,５１ｂとを結合する一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂを有する構成とした。
このため、結合部５２の強度の向上を図ることができ、さらに結合部５２の小型化を図ることができる。
【００４８】
(3) 前記一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂは、前記取付部５１から前記モータケース３０に向かうにつれて、互いに離間し、前記取付部５１を中心に互いに反対方向に傾斜する構成とした。
このため、さらに結合部５２の強度の向上を図ることができる。
【００４９】
(4) 前記結合部５２は、前記一対の側方リブ５３Ａ,５３Ｂの間に配設され、前記モータケース３０と前記取付部５１の中間部とを結合する中央リブ５３Ｃを有する構成とした。
このため、さらに結合部５２の強度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００５０】
実施例２は、モータケースに形成したリブに湯溜まり部を設けた例である。
図６(a)は、実施例２のインホイールモータの要部を示す斜視図を示し、(b)は湯溜まり部の平面図を示し、(c)は湯溜まり部の側面図を示す。
【００５１】
実施例２のインホイールモータでは、モータケース６０を鋳造により形成しており、加熱した金属（溶湯）を鋳造用金型に流し込み、冷えて固まった後にこの鋳造用金型から取り出すことで、ケース本体６１に対して取付機構７０を一体成形する。
【００５２】
前記ケース本体６１は、ホイール（ここでは図示せず）の内側領域に入り込む一方の端部である円盤状の外側端面（外側面）６１ｃと、この外側端面６１ｃの周縁部から車両内側に向かって立ち上がり、リム（ここでは図示せず）に対向する周面（外側面）６１ｄと、を有する車両内側に開放した円筒形状を呈している。そして、外側端面６１ｃの中央にはシャフト開口６１ａが形成されている。また、ホイールの外側領域に突出し、車両内側に開放した開放端部は、図示しないリヤカバーによって閉鎖される。
【００５３】
前記取付機構７０は、ケース本体６１の周面６１ｄに設けられ、ホイールの外側領域に位置する取付部７１と、取付部７１とモータケース６０を結合する結合部７２と、を有している。
【００５４】
前記取付部７１は、ショックアブソーバ等の車体側部材（ここでは図示せず）に連結される部分である。この取付部７１は、実施例１と同様に、ここではモータケース６０の車両前方側あるいは車両後方側に位置すると共に、軸方向が車両上下方向にほぼ一致して両端が開放した円筒形状を呈している。
【００５５】
前記結合部７２は、図６に示すように、複数のリブである第１リブ７２Ａ、第２リブ７２Ｂ、第３リブ７２Ｃを有している。各リブ７２Ａ,７２Ｂ,７２Ｃは、それぞれ一端がケース本体６１と一体化し、他端がホイール（図示せず）の外側領域に伸延して取付部７１と結合している。
【００５６】
前記第１リブ７２Ａは、モータケース６０と取付部７１の車両上方に臨む一方の端部７１ａとを結合する側方リブである。この第１リブ７２Ａのケース本体６１側の一端は、ケース本体６１の周面６１ｄから立上っている。
【００５７】
前記第２リブ７２Ｂは、モータケース６０と取付部７１の車両下方に臨む他方の端部７１ｂとを結合する側方リブである。この第２リブ７２Ｂのケース本体６１側の一端は、ケース本体６１の周面６１ｄから立上っている。
【００５８】
前記第３リブ７２Ｃは、第１リブ７２Ａと第２リブ７２Ｂの間に配設され、モータケース６０と取付部７１の中間部を結合する中央リブである。この第３リブ７２Ｃは、立上りリブ部７３と、延長リブ部７４と、環状リブ部７５と、を有する。
前記立上りリブ部７３は、ケース本体６１の周面６１ｄから立設され、先端が取付部７１の中央部と一体化している。前記延長リブ部７４は、立上りリブ部７３のケース本体側端部に連続すると共に、外側端面６１ｃに沿いながらケース本体６１の中心に向かって延在された部分である。前記環状リブ部７５は、延長リブ部７４から連続すると共に、シャフト開口６１ａを取り囲む部分である。
さらに、この第３リブ７２Ｃは、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿った延長リブ部７４の途中位置に、湯溜まり部（湯溜まり形状）７６が形成されている。この湯溜まり部７６は、延長リブ部７４の中間部の両側面７４ａ，７４ａを、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿って突出させて幅広にした部分である。
なお、この湯溜まり部７６の外側端面６１ｃからの立上り寸法Ｈ１は、延長リブ部７４の外側端面６１ｃからの立上り寸法Ｈ２よりも小さい（図６(c)参照）。また、外側端面６１ｃから立上った湯溜まり部７６の側面７６ａは、湾曲した曲面となっている（図６(b)参照）。
【００５９】
ここで、このケース本体６１及び取付機構７０を鋳造する際の鋳造用金型（図示せず）は、シャフト開口６１ａの開口端面６１ｂに対向する位置（図６(a)においてＡ部で示す位置）に溶湯を流し込む湯口７８（図８参照）を形成する。つまり、この湯溜まり部７６は、この鋳造用金型の湯口７８から、ケース本体６１の外側端面６１ｃに沿った延長リブ部７４の途中位置までの間に設けられている。
【００６０】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例のインホイールモータの取付構造とその課題」の説明を行い、続いて、実施例２のインホイールモータにおける「引け巣発生防止作用」を説明する。
【００６１】
[比較例のインホイールモータの取付構造とその課題]
図７(a)は、比較例のインホイールモータの要部を示す斜視図であり、(b)は、比較例のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(c)は、比較例のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。
【００６２】
図７(a)に示す比較例のインホイールモータ３００では、モータケース３０１及び取付部３０２、結合部３０３が鋳物により一体成形されている。ここで、結合部３０３は、ケース本体３０４の周面３０４ａに立設され、車体側部材に取り付けられる取付部３０２が先端に一体化している。
【００６３】
ここで、この比較例のインホイールモータ３００における結合部３０３は、ケース本体側端部３０３ａが、周面３０４ａから連続し、外側端面３０４ｂに沿いながらケース本体３０４の中心に向かって延在されている。このとき、外側端面３０４ｂに沿った部分の径方向の幅Ｗ１は、延在方向において一定になっている。つまり、この結合部３０３は、取付部３０２の車両上下方向の幅Ｗを保ったまま、延在されている。
【００６４】
これにより、図７(b)に示すように、加熱した金属（以下、溶湯という）を流し込む湯口３０５から延在されて溶湯が流れる溶湯経路（製品キャビティの基本骨格となる部分）３０５Ａは、湯口３０５から取付部３０２に至るまでの間、一定の幅（厚み）になる。そのため、溶湯を溶湯経路３０５Ａ内に流し込む際に、湯口３０５の外側周囲の空気を巻き込んでしまうと、この巻き込まれた空気によって、金型の終端である取付部３０２近傍で比較的大きな引け巣HSが発生することがあった（図７(c)参照）。
【００６５】
つまり、溶湯を流し込む際に溶湯経路３０５Ａ内に巻き込まれた空気は、溶湯の流れにより溶湯経路３０５Ａの側面に沿って流れる。そして、この空気は、溶湯経路３０５Ａの側面に沿ったまま金型の終端（取付部３０２）近傍まで押し流され、蓄積される。その結果、取付部３０２近傍で比較的大きな引け巣HSが発生してしまう。
【００６６】
[引け巣発生防止作用]
図８(a)は、実施例２のインホイールモータにおける溶湯が流れる溶湯経路を示す模式図であり、(b)は、実施例２のインホイールモータにおける引け巣の発生を示す説明図である。図９は、実施例２における溶湯の流れと巻き込まれた空気の流れを示す模式図である。
【００６７】
実施例２のインホイールモータでは、第３リブ７２Ｃが延長リブ部７４の途中位置に形成された湯溜まり部７６を有している。そして、この湯溜まり部７６を形成するために、図８(a)に示すように、加熱した金属（以下、溶湯という）を流し込む湯口７８から延在されて溶湯が流れる溶湯経路（製品キャビティの基本骨格となる部分）７７は、湯溜まり部７６を形成する位置で幅広になっている。
【００６８】
これにより、湯口７８から溶湯を流し込んだ際に、湯口７８の外側周囲の空気を巻き込んでしまっても、巻き込んだ空気が湯溜まり部７６に蓄積される。このため、溶湯内に巻き込まれた空気が立上りリブ部７３や、その先端に設けられる取付部７１にまで流されることが防止される。この結果、図８(b)に示すように、取付部７１の近傍で大きな引け巣が発生してしまうことが防止でき、高品質の製品を製造することが可能となる。
【００６９】
すなわち、図９に示すように、溶湯を流し込む際に溶湯経路７７内に巻き込まれた空気（気泡）Ｋは、溶湯よりも軽量なので重力方向の上側位置の溶湯経路７７の側面７７ａに沿って流れる。そして、この空気Ｋは、溶湯経路７７の側面７７ａに沿いながら湯溜まり部７６の内側に流れ込む。ここで、湯溜まり部７６が幅広になっているので、溶湯は湯溜まり部７６の内側で乱流を発生する。そのため、湯溜まり部７６の内側に流れ込んだ空気Ｋは、乱流に巻き込まれることによって湯溜まり部７６の内側に留まることとなる。この結果、湯溜まり部７６よりも溶湯の流れの下流側、つまり立上りリブ部７３や取付部７１側へと流れる溶湯から空気が除去され、湯溜まり部７６よりも下流側に空気Ｋを流れにくくすることができ、取付部７１の近傍（図８(b)においてＢ部で示す位置）で大きな引け巣が発生することが防止できる。
【００７０】
特に、実施例２では、湯溜まり部７６の側面７６ａが曲面となっているため、湯溜まり部７６の内側に空気Ｋを流れ込みやすくして、湯溜まり部７６よりも下流側に流れる溶湯からの空気Ｋの除去率の向上を図ることができる。
【００７１】
次に、効果を説明する。
実施例２のインホイールモータにあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００７２】
(5) 前記モータケース６０と、前記取付部７１と、前記結合部７２は、鋳造により一体成形され、
前記結合部７２の複数のリブ（第１〜第３リブ）７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃのうちの少なくとも一つ（第３リブ７２Ｃ）は、鋳造用金型の湯口７８から前記取付部７１までの間に湯溜まり部７６を有する構成とした。
このため、取付部７１近傍に引け巣が発生することを防止できる。
【００７３】
(6) 前記結合部７２の複数のリブ（第１〜第３リブ）７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃのうちの少なくとも一つ（第３リブ７２Ｃ）は、前記モータケース６０の外側面（周面）６１ｄから立設して先端に前記取付部７１が一体形成される立上りリブ部７３と、前記立上りリブ部７３に連続すると共に前記モータケース６０の外側面（外側端面）６１ｃに沿う延長リブ部と７４、を有し、
前記湯溜まり部７６は、前記湯口７８から前記延長リブ部７４の途中位置までの間に設けられた構成とした。
このため、湯溜まり部７６を形成したことによるリブ（第３リブ７２Ｃ）の強度不足を抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明のインホイールモータを実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７５】
実施例１では、取付部５１がモータケース３０の車両前方側あるいは車両後方側に位置しているが、これに限らない。車体側部材Ｓの位置に応じて、モータケース３０の上方や下方に位置してもよい。また、この取付部５１はモータケース３０の周囲であって、ホイール４１の外側領域に一つ以上設けてあればよい。
【００７６】
また、実施例１では、結合部５２が複数のリブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃを有しているが、例えば側方リブであるリブ５３Ａ,５３Ｂのみを有するものであってもよいし、さらにリブの数を増加してもよい。
【００７７】
そして、実施例１では、図３に示すように、各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃが独立しているが、例えば各リブ５３Ａ,５３Ｂ,５３Ｃの中間部を互いに連結してもよい。この場合では、結合部５２の強度をさらに向上し、小型化を図ることができる。
【００７８】
また、実施例２において、湯溜まり部７６を第３リブ７２Ｃの延長リブ部７４の途中位置を幅広にすると共に、側面７６ａを曲面としているが、例えば単にリブを幅広形状とするだけでなく、ホイール近傍に設けられるブラケット類の締結を可能とする形状にしてもよい。これにより、湯溜まり部によって引け巣の発生を防止すると同時に、この湯溜まり部をブラケット類の締結部位として利用することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｍ インホイールモータ
１０ モータ
１１ ステータ
１２ ロータ
２０ 減速機
３０ モータケース
３１ ケース本体
３１ｂ 外側面
３２ リヤカバー
３３ 延長ケース
４０ タイヤ
４１ ホイール
４２ リム
５０ 取付機構
５１取付部
５１ａ 端部
５１ｂ 端部
５２ 結合部
５３Ａ リブ（側方リブ）
５３Ｂ リブ（側方リブ）
５３Ｃ リブ（中央リブ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ及びロータを収容し、ホイールの内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケースと、
前記モータケースを車体側部材に取り付けるため、前記ホイールの外側領域に位置する取付部と、
前記モータケースと前記取付部とを結合する複数のリブを有し、前記複数のリブを前記モータケースの外側面に対して一体成形すると共に、前記ホイールの外側領域に延伸した結合部と、
を備えたことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
請求項１に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部は、前記モータケースと前記取付部の両端部とを結合する一対の側方リブを有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項３】
請求項２に記載されたインホイールモータにおいて、
前記一対の側方リブは、前記取付部から前記モータケースに向かうにつれて、互いに離間し、前記取付部を中心に互いに反対方向に傾斜することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部は、前記一対の側方リブの間に配設され、前記モータケースと前記取付部の中間部とを結合する中央リブを有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたインホイールモータにおいて、
前記モータケースと、前記取付部と、前記結合部は、鋳造により一体成形され、
前記結合部の複数のリブのうちの少なくとも一つは、鋳造用金型の湯口から前記取付部までの間に湯溜まり部を有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項６】
請求項５に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部の複数のリブのうちの少なくとも一つは、前記モータケースの外側面から立設して先端に前記取付部が一体形成される立上りリブ部と、前記立上りリブ部に連続すると共に前記モータケースの外側面に沿う延長リブ部と、を有し、
前記湯溜まり部は、前記湯口から前記延長リブの途中位置までの間に設けられたことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項１】
ステータ及びロータを収容し、ホイールの内側領域に少なくとも一部が配置されるモータケースと、
前記モータケースを車体側部材に取り付けるため、前記ホイールの外側領域に位置する取付部と、
前記モータケースと前記取付部とを結合する複数のリブを有し、前記複数のリブを前記モータケースの外側面に対して一体成形すると共に、前記ホイールの外側領域に延伸した結合部と、
を備えたことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
請求項１に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部は、前記モータケースと前記取付部の両端部とを結合する一対の側方リブを有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項３】
請求項２に記載されたインホイールモータにおいて、
前記一対の側方リブは、前記取付部から前記モータケースに向かうにつれて、互いに離間し、前記取付部を中心に互いに反対方向に傾斜することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部は、前記一対の側方リブの間に配設され、前記モータケースと前記取付部の中間部とを結合する中央リブを有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたインホイールモータにおいて、
前記モータケースと、前記取付部と、前記結合部は、鋳造により一体成形され、
前記結合部の複数のリブのうちの少なくとも一つは、鋳造用金型の湯口から前記取付部までの間に湯溜まり部を有することを特徴とするインホイールモータ。
【請求項６】
請求項５に記載されたインホイールモータにおいて、
前記結合部の複数のリブのうちの少なくとも一つは、前記モータケースの外側面から立設して先端に前記取付部が一体形成される立上りリブ部と、前記立上りリブ部に連続すると共に前記モータケースの外側面に沿う延長リブ部と、を有し、
前記湯溜まり部は、前記湯口から前記延長リブの途中位置までの間に設けられたことを特徴とするインホイールモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３２１３９（Ｐ２０１３−３２１３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２４３７０（Ｐ２０１２−１２４３７０）
【出願日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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